Metamath Proof Explorer


Theorem hoadddi

Description: Scalar product distributive law for Hilbert space operators. (Contributed by NM, 12-Aug-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion hoadddi A T : U : A · op T + op U = A · op T + op A · op U

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpl1 A T : U : x A
2 ffvelrn T : x T x
3 2 3ad2antl2 A T : U : x T x
4 ffvelrn U : x U x
5 4 3ad2antl3 A T : U : x U x
6 ax-hvdistr1 A T x U x A T x + U x = A T x + A U x
7 1 3 5 6 syl3anc A T : U : x A T x + U x = A T x + A U x
8 hosval T : U : x T + op U x = T x + U x
9 8 oveq2d T : U : x A T + op U x = A T x + U x
10 9 3expa T : U : x A T + op U x = A T x + U x
11 10 3adantl1 A T : U : x A T + op U x = A T x + U x
12 homval A T : x A · op T x = A T x
13 12 3expa A T : x A · op T x = A T x
14 13 3adantl3 A T : U : x A · op T x = A T x
15 homval A U : x A · op U x = A U x
16 15 3expa A U : x A · op U x = A U x
17 16 3adantl2 A T : U : x A · op U x = A U x
18 14 17 oveq12d A T : U : x A · op T x + A · op U x = A T x + A U x
19 7 11 18 3eqtr4d A T : U : x A T + op U x = A · op T x + A · op U x
20 hoaddcl T : U : T + op U :
21 20 anim2i A T : U : A T + op U :
22 21 3impb A T : U : A T + op U :
23 homval A T + op U : x A · op T + op U x = A T + op U x
24 23 3expa A T + op U : x A · op T + op U x = A T + op U x
25 22 24 sylan A T : U : x A · op T + op U x = A T + op U x
26 homulcl A T : A · op T :
27 homulcl A U : A · op U :
28 26 27 anim12i A T : A U : A · op T : A · op U :
29 28 3impdi A T : U : A · op T : A · op U :
30 hosval A · op T : A · op U : x A · op T + op A · op U x = A · op T x + A · op U x
31 30 3expa A · op T : A · op U : x A · op T + op A · op U x = A · op T x + A · op U x
32 29 31 sylan A T : U : x A · op T + op A · op U x = A · op T x + A · op U x
33 19 25 32 3eqtr4d A T : U : x A · op T + op U x = A · op T + op A · op U x
34 33 ralrimiva A T : U : x A · op T + op U x = A · op T + op A · op U x
35 homulcl A T + op U : A · op T + op U :
36 20 35 sylan2 A T : U : A · op T + op U :
37 36 3impb A T : U : A · op T + op U :
38 hoaddcl A · op T : A · op U : A · op T + op A · op U :
39 26 27 38 syl2an A T : A U : A · op T + op A · op U :
40 39 3impdi A T : U : A · op T + op A · op U :
41 hoeq A · op T + op U : A · op T + op A · op U : x A · op T + op U x = A · op T + op A · op U x A · op T + op U = A · op T + op A · op U
42 37 40 41 syl2anc A T : U : x A · op T + op U x = A · op T + op A · op U x A · op T + op U = A · op T + op A · op U
43 34 42 mpbid A T : U : A · op T + op U = A · op T + op A · op U